我国煤矿水害事故分析课件.ppt

1、我国煤矿水害事故我国煤矿水害事故分析与启示分析与启示报告提纲报告提纲1 1 概述概述2 2 水害事故现状水害事故现状3 3 水害水害“可防可治可防可治”4 4 水害治理的难度水害治理的难度 5 5 启示启示煤矿事故煤矿事故煤矿采掘过程中造成的事故煤矿采掘过程中造成的事故 人员伤亡人员伤亡 财产损失。财产损失。1 1 概述概述（一）按照事故性质分类（一）按照事故性质分类(8(8类类) )： (1)(1)水害事故。指地表水、采空区水、地层水、工业水害事故。指地表水、采空区水、地层水、工业用水造成的事故及透黄泥、流沙导致的事故。用水造成的事故及透黄泥、流沙导致的事故。 (2)(2)火灾事故。指煤与矸

2、石自然发火和外因火灾造成火灾事故。指煤与矸石自然发火和外因火灾造成的事故。的事故。 (3)(3)瓦斯事故。指瓦斯瓦斯事故。指瓦斯( (煤尘煤尘) )爆炸爆炸( (燃烧燃烧) )，煤，煤( (岩岩) )与与瓦斯突出，瓦斯中毒、窒息。瓦斯突出，瓦斯中毒、窒息。 (4)(4)顶板事故。指矿井冒顶、片帮、顶板支护垮倒、顶板事故。指矿井冒顶、片帮、顶板支护垮倒、冲击地压冲击地压、露天矿滑坡、坑槽垮塌等事故，底板事故也、露天矿滑坡、坑槽垮塌等事故，底板事故也视为顶板事故。视为顶板事故。1.1 1.1 煤矿事故分类煤矿事故分类（一）按照事故性质分类（一）按照事故性质分类(8(8类类) )： (5)(5)机电

3、事故。指机电设备机电事故。指机电设备( (设施设施) )导致的事故。包括导致的事故。包括运输设备在安装、检修、调试过程中发生的事故。运输设备在安装、检修、调试过程中发生的事故。 (6)(6)运输事故。指运输设备运输事故。指运输设备( (设施设施) )在运行过程发生的在运行过程发生的事故。事故。 (7)(7)放炮事故。指放炮崩人、触响瞎炮造成的事放炮事故。指放炮崩人、触响瞎炮造成的事故。故。 (8)(8)其他事故。以上其他事故。以上7 7类以外的事故。类以外的事故。 1.1 1.1 煤矿事故分类煤矿事故分类（二）按事故伤害程度分类（二）按事故伤害程度分类（6 6类）：类）： (1)(1)轻伤事故

4、。指负伤职工中只有轻伤的事故。轻伤事故。指负伤职工中只有轻伤的事故。 (2)(2)重伤事故。指负伤职工中只有重伤重伤事故。指负伤职工中只有重伤( (多人事故多人事故时包括轻伤时包括轻伤) )的事故。的事故。 (3)(3)死亡事故。指一次死亡死亡事故。指一次死亡1 12 2人人( (多人事故时包括多人事故时包括轻伤、重伤轻伤、重伤) )的事故。的事故。 (4)(4)重大伤亡事故。指一次死亡重大伤亡事故。指一次死亡3 39 9人的事故。人的事故。 (5)(5)特大伤亡事故。指一次死亡特大伤亡事故。指一次死亡10-4910-49人的事故。人的事故。 (6)(6)特别重大事故。一次死亡特别重大事故。一

5、次死亡5050人及其以上或者一人及其以上或者一次造成直接经济损失次造成直接经济损失10001000万元及其以上的事故。万元及其以上的事故。 1.1 1.1 煤矿事故分类煤矿事故分类（三）按诱发因素分类（三）按诱发因素分类（2 2类）：类）： 责任事故：由于人为的因素，如违章操作、违责任事故：由于人为的因素，如违章操作、违章指挥、违反劳动纪律、管理缺陷、生产作业条件恶章指挥、违反劳动纪律、管理缺陷、生产作业条件恶劣、设计缺陷、设备保养不良等原因造成的事故。劣、设计缺陷、设备保养不良等原因造成的事故。 非责任事故：自然灾害事故和因人们对某种事非责任事故：自然灾害事故和因人们对某种事物的规律性尚未认

6、识，目前的科学技术水平尚无法预物的规律性尚未认识，目前的科学技术水平尚无法预防和避免的事故等。防和避免的事故等。1.1 1.1 煤矿事故分类煤矿事故分类 20112011年年1111月月3 3日日1919时时4545分左右，河南义煤集分左右，河南义煤集团公司千秋煤矿掘进工作面发生一起冲击地压事团公司千秋煤矿掘进工作面发生一起冲击地压事故。最终死亡故。最终死亡1010人。人。 20112011年年1111月月3 3日日1919时时1818分分4444秒，义马市发生秒，义马市发生2.92.9级地震，级地震，1919时时4545分左右，千秋煤矿发生冲击分左右，千秋煤矿发生冲击地压事故。地压事故。 该

7、事故为特大型顶板事故，是否该事故为特大型顶板事故，是否“非责任事非责任事故，就难说了，这要看地震确实在事故前发生；故，就难说了，这要看地震确实在事故前发生；确实没有导致事故的任何人为因素。确实没有导致事故的任何人为因素。事故案例事故案例1.2 1.2 煤矿水害事故分类煤矿水害事故分类 煤矿一旦发生突水，我们首先要弄清两个方面的问题：煤矿一旦发生突水，我们首先要弄清两个方面的问题： 突水水源突水水源水是从哪个含水层来的？水是从哪个含水层来的？ 突水通道突水通道水是怎么来的？水是怎么来的？ 这就是所谓的充水条件分析。这就是所谓的充水条件分析。 因此，煤矿水害事故类型就有三种命名方法：因此，煤矿水害

8、事故类型就有三种命名方法： 按突水水源命名按突水水源命名 按突水通道命名按突水通道命名 按突水水源加通道的命名按突水水源加通道的命名 （1 1）煤系砂岩含水层水（砂岩水）煤系砂岩含水层水（砂岩水） （2 2）第四纪松散层底部含水层水（四含水）第四纪松散层底部含水层水（四含水） （3 3）底板石炭纪太原组灰岩水（太灰水）底板石炭纪太原组灰岩水（太灰水） （4 4）底板奥陶纪灰岩水（奥灰水）底板奥陶纪灰岩水（奥灰水） （5 5）混合水源）混合水源( (太灰水太灰水+ +奥灰水、奥灰水、 太灰水太灰水+ +奥灰水奥灰水+ +四含水等四含水等) ) （6 6）老空水（老塘水）老空水（老塘水） （7 7

9、）地表水）地表水 （8 8）离层带水）离层带水 煤矿突水的水源煤矿突水的水源充水水源充水水源 （1 1）断层导水）断层导水 （2 2）顶板冒落、裂隙带导水）顶板冒落、裂隙带导水 （3 3）底板破坏带导水）底板破坏带导水 （4 4）喀斯特陷落柱导水）喀斯特陷落柱导水 （5 5）超前探水钻孔导水）超前探水钻孔导水 （6 6）采掘工程导水）采掘工程导水 （7 7）不良封孔导水）不良封孔导水 煤矿突水的通道煤矿突水的通道突水通道突水通道 2 2 水害事故现状水害事故现状 分析煤矿事故现状一般看以下几个指标：分析煤矿事故现状一般看以下几个指标： 1 1、百万吨死亡率；、百万吨死亡率； 2 2、事故发生的

10、起数；、事故发生的起数； 3 3、每起事故死亡人数。、每起事故死亡人数。 2.1 2.1 煤炭产量与死亡人数煤炭产量与死亡人数( (建国以来建国以来) ) 建国以来历年煤炭产量与死亡人数变化趋势图建国以来历年煤炭产量与死亡人数变化趋势图 建国以来煤炭产量与百万吨死亡率变化趋势图建国以来煤炭产量与百万吨死亡率变化趋势图 2.2 2.2 煤炭产量与百万吨死亡率煤炭产量与百万吨死亡率( (建国以来建国以来) )美国煤矿事故每百万死亡率曲线图美国煤矿事故每百万死亡率曲线图 美国煤矿百万吨死亡率美国煤矿百万吨死亡率 中国煤炭每百万吨死亡率与美国相比还存在很大中国煤炭每百万吨死亡率与美国相比还存在很大差距

11、。差距。 美国上世纪美国上世纪5050年代末百万吨死亡率就降到年代末百万吨死亡率就降到1 1以下，以下，中国煤炭每百万吨死亡率在中国煤炭每百万吨死亡率在20092009年首次突破年首次突破1 1以下以下（0.8920.892）。）。 目前，美国、波兰、南非等主要产煤国的煤炭百目前，美国、波兰、南非等主要产煤国的煤炭百万吨死亡率都已经下降到万吨死亡率都已经下降到0.10.1以下，以下， 中国要实现中国要实现“十二五十二五”规划草案所提出的规划草案所提出的0.50.5以下以下的目标，还有很长一段路要走。的目标，还有很长一段路要走。 中外对比分析中外对比分析 最近最近1010年来，煤矿事故频发，伤亡

12、人数也触目惊年来，煤矿事故频发，伤亡人数也触目惊心，其中水害事故呈现上升势头。刚刚过去的心，其中水害事故呈现上升势头。刚刚过去的7 7月月4 4号，号，湖南耒阳茄莉冲新井煤矿透水事故湖南耒阳茄莉冲新井煤矿透水事故8 8人遇难。从全国人遇难。从全国发生水害事故的频率来看，很不平衡，贵州、山西、发生水害事故的频率来看，很不平衡，贵州、山西、河南居多，位居前三；广西、云南、重庆并列第十位。河南居多，位居前三；广西、云南、重庆并列第十位。 2.3 2.3 近近1010年全国煤矿水害事故形势年全国煤矿水害事故形势2000年以来全国水害事故起数排前十位的省份年以来全国水害事故起数排前十位的省份(截止截止2

13、011年年8月月)2.3 2.3 近近1010年全国煤矿水害事故形势年全国煤矿水害事故形势 淮北煤田的两大矿区史上也是水害事故多淮北煤田的两大矿区史上也是水害事故多发地区，但由于各矿区的高度重视，近年来水发地区，但由于各矿区的高度重视，近年来水害事故得到遏制。害事故得到遏制。 2.4 2.4 近年来淮北煤田水害事故近年来淮北煤田水害事故19881988年年1010月月2424日，淮北杨庄矿日，淮北杨庄矿617617综采工作面发生综采工作面发生底板奥灰突水底板奥灰突水( (即突水来自二叠系煤系地层底板方向的即突水来自二叠系煤系地层底板方向的奥陶系灰岩含水层奥陶系灰岩含水层) )，突水量，突水量3

14、153m3153m3 3/h/h，淹没，淹没4 4个采区、个采区、49000m49000m巷道和巷道和1 1套综采设备，直接经济损失套综采设备，直接经济损失1.51.5亿元；亿元；19961996年年3 3月月4 4日，投产不久的皖北任楼矿首采日，投产不久的皖北任楼矿首采72227222工工作面发生由隐伏导水陷落柱引起的特大型奥灰水灾害，作面发生由隐伏导水陷落柱引起的特大型奥灰水灾害，最大瞬时突水量达最大瞬时突水量达34571m34571m3 3/h/h，不到，不到10h10h，井下巷道全部，井下巷道全部被淹，造成被淹，造成3.53.5亿元的重大经济损失；亿元的重大经济损失；2.4 2.4 近

15、年来淮北煤田水害事故近年来淮北煤田水害事故19971997年年3 3月月1515日，淮北桃园矿日，淮北桃园矿10221022综采工作面突水，综采工作面突水，2424小时内小时内水量由水量由41m41m3 3/h/h增大至增大至410m410m3 3/h/h，后来稳定在，后来稳定在380m380m3 3/h/h。由于补给水。由于补给水源充沛，所以强排效果不好，大水淹没了机巷及工作面下部，冲源充沛，所以强排效果不好，大水淹没了机巷及工作面下部，冲到大巷及井底车场，全矿被迫停产。不但造成到大巷及井底车场，全矿被迫停产。不但造成5 5人重大死亡事故，人重大死亡事故，而且经济损失达而且经济损失达8726

16、.68726.6万元。万元。20012001年年1111月月5 5日，皖北祁东矿开始试采，日，皖北祁东矿开始试采，3 32 22222首采工作面于推首采工作面于推进至距开切眼进至距开切眼28.8m28.8m时老顶初次来压，工作面及采空区均未见涌时老顶初次来压，工作面及采空区均未见涌水。推进至距开切眼水。推进至距开切眼42m42m时顶板再次来压，工作面发现有少量渗时顶板再次来压，工作面发现有少量渗水，在不足一天的时间内水量持续增大至水，在不足一天的时间内水量持续增大至1520m1520m3 3/h/h，因矿井排水，因矿井排水能力不足而导致淹井，经济损失以亿元计；能力不足而导致淹井，经济损失以亿元

17、计；2.4 2.4 近年来淮北煤田水害事故近年来淮北煤田水害事故20022002年年6 6月月2020日，淮北桃园矿日，淮北桃园矿10221022上上工作面风巷工作面风巷F3#F3#向里向里4.5m4.5m处发生冒顶，最大涌水量处发生冒顶，最大涌水量58m58m3 3/h/h，后来稳定在，后来稳定在25-30m25-30m3 3/h/h。至。至20022002年年1111月月1010日夜，再次冒顶，水夹杂砂倾泻而下，水砂突出日夜，再次冒顶，水夹杂砂倾泻而下，水砂突出总量瞬间达到数百方，前来巡查的工程技术人员因来不及撤离，总量瞬间达到数百方，前来巡查的工程技术人员因来不及撤离，最终有最终有3 3

18、人遇难人遇难; ; 1998 1998年年8 8月月-2005-2005年年5 5月，淮北海孜矿月，淮北海孜矿8484采区采区7 7煤的煤的741741、742742、743743、744744、745745、746746工作面的开采，共发生工作面的开采，共发生1616次突水。其中次突水。其中745745工作面在推进总长度约工作面在推进总长度约150m150m处继处继20052005年年5 5月月1616日发生日发生350m350m3 3/h/h的的突水后，于突水后，于5 5月月2121日再次发生突水事故，突水量日再次发生突水事故，突水量3887m3887m3 3/h/h，造成，造成5 5人死

19、亡的重大水害事故，直接和间接经济损失上千万元。人死亡的重大水害事故，直接和间接经济损失上千万元。 2.4 2.4 近年来淮北煤田水害事故近年来淮北煤田水害事故 2005 2005年全国因水害事故死亡人数为年全国因水害事故死亡人数为310310人，创本世纪以来煤矿水害年死亡人数的人，创本世纪以来煤矿水害年死亡人数的峰值。峰值。 20062006年发生水害事故年发生水害事故4545起，是本世纪起，是本世纪以来水害事故发生频率最高的一年以来水害事故发生频率最高的一年。3 3 水害水害“可防可治可防可治”2000年以来全国水害事故起数与死亡人数年以来全国水害事故起数与死亡人数(截止截止2011年年8月

20、月) 3.1 2005-20063.1 2005-2006年水害形势严峻年水害形势严峻 2005 2005、20062006年全国煤矿水害事故的频发和年全国煤矿水害事故的频发和伤亡人数的增多，引起了社会的广泛关注，党伤亡人数的增多，引起了社会的广泛关注，党和国家领导人也的高度重视，全国煤矿从一度和国家领导人也的高度重视，全国煤矿从一度重视瓦斯转而瓦斯、水害同等重视，使得水害重视瓦斯转而瓦斯、水害同等重视，使得水害事故得到了初步遏制，事故起数和死亡人数逐事故得到了初步遏制，事故起数和死亡人数逐年减小。年减小。3.12005-2006年水害形势严峻年水害形势严峻 值得注意的是值得注意的是2009

21、2009 以来，水害事故起数和死亡人数以来，水害事故起数和死亡人数又有抬头的趋势。又有抬头的趋势。 3.12005-2006年水害形势严峻年水害形势严峻2007-2008年 前3年平均数 同比下降事故起数死亡人数较大以上事故其中重大事故较大以上事故其中重大事故水 害事 故1225181119017071913291 44%(26%) 43.5%(51.5%) 较大 (重大)全国煤矿水害事故2007-2008年 与前3年平均数的对比3.2 2007-20083.2 2007-2008年水害防治工作成效年水害防治工作成效3.2 2007-20083.2 2007-2008年水害防治工作成效年水害防

22、治工作成效3.2 2007-20083.2 2007-2008年水害防治工作成效年水害防治工作成效3.2 2007-20083.2 2007-2008年水害防治工作成效年水害防治工作成效2007-20082007-2008年煤矿水害严重的省份年煤矿水害严重的省份1 1、主要突水水源是老空水及地表水。在、主要突水水源是老空水及地表水。在122122起起较大以上水害事故中有较大以上水害事故中有5656起突水水源属老空水起突水水源属老空水和地表水，占和地表水，占45.9%45.9%。 在这在这5656起水害事故中，老空透水事故起水害事故中，老空透水事故5151起起死亡死亡384384人，占人，占91

23、.1%91.1%和和91.8%91.8%；地表河水、洪水；地表河水、洪水倒灌水害事故倒灌水害事故5 5起，死亡起，死亡3434人，占人，占8.9%8.9%和和8.2%8.2%。2007-20082007-2008年煤矿水害事故特点年煤矿水害事故特点2 2、掘进工作面是发生透水事故的主要地点。在、掘进工作面是发生透水事故的主要地点。在 5656起较大以上水害事故中，有起较大以上水害事故中，有4545起发生在掘进起发生在掘进工作面，占工作面，占80.4%80.4%。3 3、国有煤矿发生、国有煤矿发生4 4起重特大透水事故。死亡起重特大透水事故。死亡9393人，占人，占2007-20082007-2

24、008年全国煤矿水害死亡总人数年全国煤矿水害死亡总人数（518518人）的人）的18%18%。2007-20082007-2008年煤矿水害事故特点年煤矿水害事故特点四起重特大透水事故（国有煤矿）：四起重特大透水事故（国有煤矿）： (1)2007.3.10(1)2007.3.10，辽宁抚顺老虎台矿死亡，辽宁抚顺老虎台矿死亡2929人；人； (2)2008.7.12(2)2008.7.12，山西长治王庄矿死亡，山西长治王庄矿死亡1010人；人； (3)2008.7021(3)2008.7021，广西百色右江矿务局那都矿死，广西百色右江矿务局那都矿死 亡亡3636人人 (4)2008.9.7(4)

25、2008.9.7，河南禹州鹤煤任和矿业有限公，河南禹州鹤煤任和矿业有限公 司，死亡司，死亡1818人人2007-20082007-2008年煤矿水害事故特点年煤矿水害事故特点 特别值得一提的是安徽两淮矿区加强防治特别值得一提的是安徽两淮矿区加强防治水工作力度，特别是淮北煤田两大煤矿集团加水工作力度，特别是淮北煤田两大煤矿集团加大煤矿防治水投入，大煤矿防治水投入，20002000年以来水害事故较少，年以来水害事故较少，死亡人数更少，对全国煤矿水害事故的减少做死亡人数更少，对全国煤矿水害事故的减少做出了巨大贡献。也充分说明只要引起重视，煤出了巨大贡献。也充分说明只要引起重视，煤矿水害是矿水害是“可

26、防可治可防可治”的。的。安徽两淮的贡献安徽两淮的贡献 然而，煤矿开采过程就是人类同自然做斗然而，煤矿开采过程就是人类同自然做斗争的过程，一些自然因素及其变化是不以人们争的过程，一些自然因素及其变化是不以人们的意志为转移的。因而，有些情况下，事故又的意志为转移的。因而，有些情况下，事故又是不可抗拒。是不可抗拒。4 4 水害事故治理的难度水害事故治理的难度4.1 4.1 水害事故与季节的联系水害事故与季节的联系 地球上水的循环受季节影响比较大，矿区地表水和地地球上水的循环受季节影响比较大，矿区地表水和地下水循环是地球水循环的重要组成部分，参与地球水循环。下水循环是地球水循环的重要组成部分，参与地球

27、水循环。 从水害事故发生的月份来看，煤矿水从水害事故发生的月份来看，煤矿水害事故主要发生于春夏季害事故主要发生于春夏季( (春季春季3 3、4 4、5 5；夏季夏季6 6、7 7、8 8），春夏季都为雨季，尤其），春夏季都为雨季，尤其是是7 7月份水害事故起数和死亡人数创全年月份水害事故起数和死亡人数创全年各月份最高，明显与雨水多有关。各月份最高，明显与雨水多有关。 4.1 4.1 水害事故与季节的联系水害事故与季节的联系 春季：春季：3 3、4 4、5 5月；月； 夏季：夏季：6 6、7 7、8 8月月 秋季：秋季：9 9、1010、1111月；冬季：月；冬季：1212、1 1、2 2月月

28、4.1 4.1 水害事故与季节的联系水害事故与季节的联系 春、夏季，水害事故频率和死亡人数明显高春、夏季，水害事故频率和死亡人数明显高于秋、冬季，全年呈抛物线形。于秋、冬季，全年呈抛物线形。 4.1 4.1 水害事故与季节的联系水害事故与季节的联系 煤矿五大灾害中，水和瓦斯事故最严重。煤矿五大灾害中，水和瓦斯事故最严重。瓦斯事故因人员伤亡大，从而造成社会关注度瓦斯事故因人员伤亡大，从而造成社会关注度最高。水害事故虽然人员伤亡远不及瓦斯事故，最高。水害事故虽然人员伤亡远不及瓦斯事故，但经济损失通常惨重，有时超过瓦斯，王家岭但经济损失通常惨重，有时超过瓦斯，王家岭3.283.28透水事故，仅救援费

29、用就超过透水事故，仅救援费用就超过1 1个亿。个亿。 虽然水和瓦斯是两种不同的流体，但这两虽然水和瓦斯是两种不同的流体，但这两大事故发生的区位有一致性。大事故发生的区位有一致性。 4.2 4.2 水害事故与新构造运动水害事故与新构造运动 对对20002000年以来瓦斯事故超过年以来瓦斯事故超过1010起的省份进行统计分析，起的省份进行统计分析，发现除广西以外，瓦斯事故多的省份，水害事故也多发。发现除广西以外，瓦斯事故多的省份，水害事故也多发。 水害事故多发的省份瓦斯事故也多发水害事故多发的省份瓦斯事故也多发20002000年以来全国水害和瓦斯事故前十位的省份年以来全国水害和瓦斯事故前十位的省份

30、水害水害事故事故瓦斯瓦斯事故事故水和瓦斯事故前水和瓦斯事故前1010位省份的位置位省份的位置20002000年以来全国水害和瓦斯事故多发省份与新构造运动的关系年以来全国水害和瓦斯事故多发省份与新构造运动的关系4级以级以上地震上地震水和瓦斯事故多发省份所处构造部位水和瓦斯事故多发省份所处构造部位20002000年以来全国水害和瓦斯事故多发省份与新构造运动的关系年以来全国水害和瓦斯事故多发省份与新构造运动的关系水和瓦斯水和瓦斯事故多发事故多发区域区域水和瓦斯事故多发省份所处地质灾害位置水和瓦斯事故多发省份所处地质灾害位置 与硬的岩石地层一样，第四纪新地层由于与硬的岩石地层一样，第四纪新地层由于新构

31、造运动，也会形成各种各样的结构面，如新构造运动，也会形成各种各样的结构面，如断层、扭曲等。断层、扭曲等。 因此，第四纪地层中的滑动构造就是新构因此，第四纪地层中的滑动构造就是新构造运动的体现。造运动的体现。 新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造潘二矿南风井新地层底发现一个落差潘二矿南风井新地层底发现一个落差1.1m1.1m的断层的断层 新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造 在我国华东深厚松散层普遍分布地区（包括淮在我国华东深厚松散层普遍分布地区（包括淮北平煤田），在北平煤田），在8080年末年末-90-90年代初，相继出现

32、了年代初，相继出现了4040余起井壁集中破裂事故，对矿井安全生产造成了不余起井壁集中破裂事故，对矿井安全生产造成了不利影响，形成重大安全隐患，是国内、外罕见的地利影响，形成重大安全隐患，是国内、外罕见的地质灾害。究其原因，除了采矿活动（或人工疏排水）质灾害。究其原因，除了采矿活动（或人工疏排水）造成水位下降，导致含水层压缩而对井壁外壁施加造成水位下降，导致含水层压缩而对井壁外壁施加一个竖直向下超过井壁材料强度极限的附加力造成一个竖直向下超过井壁材料强度极限的附加力造成井壁破裂以外，与新构造运动不无关系。井壁破裂以外，与新构造运动不无关系。 新地层厚度异常与大地震新地层厚度异常与大地震皖西北及临

33、近地区第四系厚度等值线（皖西北及临近地区第四系厚度等值线（李光等人，李光等人，2011）亳州沉亳州沉降区降区颖上沉颖上沉降区降区淮北淮北蒙城蒙城凤台线凤台线(西厚东西厚东薄薄)凤台6.5涡阳6.0亳州5.5级地震新地层厚度异常与小地震团新地层厚度异常与小地震团亳州沉亳州沉降区降区颖上沉颖上沉降区降区淮北淮北蒙城蒙城凤台线凤台线(西厚东西厚东薄薄)（1970年以来）年以来）1979年年固镇固镇5级级地震团地震团淮北煤田一级构造单元与松散层厚度淮北煤田一级构造单元与松散层厚度淮北煤田构造中：淮北煤田构造中：宿北断裂将煤田宿北断裂将煤田分成两个一级单分成两个一级单元：元：北区北区闸河、濉肖矿区闸河、

34、濉肖矿区南区南区宿县、临涣、宿县、临涣、涡阳矿区涡阳矿区构造与松散层厚度分布趋势图构造与松散层厚度分布趋势图1 11 12 22 23 3淮北煤田各矿区第四系松散层厚度淮北煤田各矿区第四系松散层厚度 淮北煤田钻孔揭露松散层厚度统计一览表淮北煤田钻孔揭露松散层厚度统计一览表构造单元构造单元矿区矿区统计钻孔统计钻孔/个个揭露松散层揭露松散层两极厚度两极厚度/m北区北区()闸河矿区闸河矿区(1)1471.88134.85濉肖矿区濉肖矿区(2)43266.75255.8南区南区()宿县矿区宿县矿区(1)70039.8403.75临涣矿区临涣矿区(2)2561100.5389.74涡阳矿区涡阳矿区(3)

35、127347.74667.55淮北煤田总计淮北煤田总计39671.88667.55新地层中的滑动构造新地层中的滑动构造 更值得我们关注的是，淮北煤田隐伏于厚更值得我们关注的是，淮北煤田隐伏于厚巨厚第四系松散层之下。老地层构造复杂，不仅控巨厚第四系松散层之下。老地层构造复杂，不仅控制着煤层的赋存，也决定着松散层厚度的分布。制着煤层的赋存，也决定着松散层厚度的分布。 同时，老地层活动构造也会影响新地层，特别同时，老地层活动构造也会影响新地层，特别是有可能增加松散层中各含水层之间的水力联系，是有可能增加松散层中各含水层之间的水力联系，在松散层水体下采煤特别是近几年提高上限开采中在松散层水体下采煤特别

36、是近几年提高上限开采中必须引起重视。必须引起重视。祁东井田魏庙断层祁东井田魏庙断层 祁东井田魏庙断层魏庙断层（组）正断层祁东井田魏庙断层魏庙断层（组）正断层, ,引起新引起新地层错动，地表形成浍河地层错动，地表形成浍河 浍 河魏 庙 断 层 = 70 H 225 245m623 97m.太原组山西组太 原 组山西组10煤631m.349煤82煤81煤71 72-煤61 63-煤60煤4煤10煤下石 盒子组下石盒子组9煤81煤82煤7172-煤山西组太原组10煤下石盒子组419 38m.530 8m.山西 组太原组10煤下石 盒子组9煤82煤高 120 01.26820 05.26620 87.

37、26920 80.358 90. 184 . 54357 66. 358 90. -300-350-600-550-500-450-400煤矿防治水工作有两个基本思路：煤矿防治水工作有两个基本思路： 一是一是“被动防治被动防治”，即在水害事故发生后，通过查，即在水害事故发生后，通过查明水源，提出治水方案并实施，进而恢复生产；明水源，提出治水方案并实施，进而恢复生产； 二是二是“主动防治主动防治”，即通过对煤矿水文地质规律的，即通过对煤矿水文地质规律的认识以及对有关水文信息资料的分析研究，预测预报水认识以及对有关水文信息资料的分析研究，预测预报水害事故发生的可能性，最大限度地减小财产损失和人员害

38、事故发生的可能性，最大限度地减小财产损失和人员伤亡。伤亡。 很显然，煤矿水害防治，由很显然，煤矿水害防治，由“被动被动”变为变为“主动主动”，是我们大家所希望的。是我们大家所希望的。 5 5 启示启示 国家煤矿安全监察局在总结各方面经验教训国家煤矿安全监察局在总结各方面经验教训并经专家充分论证基础上，提出了煤矿突水灾害并经专家充分论证基础上，提出了煤矿突水灾害防治的十六字原则：防治的十六字原则：“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”。 这是这是“主动主动”防治水害的政策依据。防治水害的政策依据。 5 5 启示启示 对于厚松散层覆盖区隐伏煤田（淮北）开采

39、，对于厚松散层覆盖区隐伏煤田（淮北）开采，防治水工作的主要任务是防以下三类水害：防治水工作的主要任务是防以下三类水害： 1 1、顶板水、顶板水 煤系砂岩水、离层裂隙带水、松散层水煤系砂岩水、离层裂隙带水、松散层水 2 2、老空水、老空水 废弃巷道及老采空区水废弃巷道及老采空区水 封孔不良钻孔导水封孔不良钻孔导水 3 3、底板水、底板水 太灰水、奥灰水太灰水、奥灰水5.1 5.1 对付三类主要水害对付三类主要水害 煤系砂岩水一般属于煤系砂岩水一般属于“疏干型疏干型”，煤矿，煤矿对其防治有很多经验。但是，如果煤系砂对其防治有很多经验。但是，如果煤系砂岩水与离层带裂隙水、松散层水甚至底板岩水与离层带

40、裂隙水、松散层水甚至底板岩溶水发生水力联系，那么问题就复杂了。岩溶水发生水力联系，那么问题就复杂了。顶板水防治顶板水防治采后顶板离层带采后顶板离层带 煤层顶板一般由多层岩煤层顶板一般由多层岩性不同的岩层所组成，性不同的岩层所组成，采后下沉破坏并不是采后下沉破坏并不是“齐步走齐步走”，层间会产，层间会产生离层裂隙。如若不考生离层裂隙。如若不考虑离层带，就会曾大弯虑离层带，就会曾大弯曲带的厚度，其抗弯强曲带的厚度，其抗弯强度因此而增大，岩移计度因此而增大，岩移计算结果与实测地表下沉算结果与实测地表下沉之间就会存在误差：下之间就会存在误差：下沉盆地边缘过长，最大沉盆地边缘过长，最大下沉值减小。下沉值

41、减小。11无离层带模型；无离层带模型；22无弯曲带模型；无弯曲带模型；33一般模型；一般模型；. .实测值实测值 采后顶板离层带是客观存在的，只不过有的离层很快采后顶板离层带是客观存在的，只不过有的离层很快弥合，有的则需要一段时间或者很长时间才能跨落弥合，弥合，有的则需要一段时间或者很长时间才能跨落弥合，主要取决于岩层的岩石强度。主要取决于岩层的岩石强度。 海孜矿海孜矿20052005年年5 5月月2121日，日，745745面突水事故，上覆火成面突水事故，上覆火成岩太硬，采后悬空很长时间，离层积水量大，悬空到一岩太硬，采后悬空很长时间，离层积水量大，悬空到一定程度后因自重而突然跨落，既将离层

42、带水瞬间压入矿定程度后因自重而突然跨落，既将离层带水瞬间压入矿坑（坑（3887m3887m3 3/h/h），又会形成冲击地压，对支架强度是一），又会形成冲击地压，对支架强度是一个严峻考验。个严峻考验。 祁东矿祁东矿“压架压架突水突水”，即一旦压架，紧跟着就，即一旦压架，紧跟着就突水，观测孔水位就下降，也是与离层带演变有关，因突水，观测孔水位就下降，也是与离层带演变有关，因为其覆岩结构具备产生离层带裂隙的条件。为其覆岩结构具备产生离层带裂隙的条件。采后顶板离层带采后顶板离层带采后顶板离层带采后顶板离层带新集一矿新集一矿13071307综放采区覆岩组成特征综放采区覆岩组成特征采后覆岩采后覆岩“五带

43、五带”顶板水与离层带裂隙水联系顶板水与离层带裂隙水联系31m2m 煤, .厚,采高5231 8m2m 煤, .厚,采高1 煤, .厚,采高41m2m75m离层带位置85m30m8m袁庄矿工作面示意图411 袁庄矿袁庄矿411411工作面开采工作面开采6 6个多月未出水，至个多月未出水，至7 7月月9 9日开采平稳，煤壁片日开采平稳，煤壁片帮掉顶，水量渐大，帮掉顶，水量渐大，1313日夜由日夜由50m50m3 3/h/h增大到增大到100m100m3 3/h/h，峰值过后以，峰值过后以56m56m3 3/h/h。3131、3232煤开采都没有水。本人判断突水来自离层带裂隙水。煤开采都没有水。本人

44、判断突水来自离层带裂隙水。顶板水与松散层四含水联系顶板水与松散层四含水联系 许疃矿许疃矿3 32 22222切眼出水，长期切眼出水，长期10-30m10-30m3 3/h/h。4 4个水样（图中的红色方框）虽个水样（图中的红色方框）虽然大部分落在煤系水区，但有然大部分落在煤系水区，但有1 1个水样点落在四含水区，随着时间的延续，个水样点落在四含水区，随着时间的延续，水样点有向四含水靠近的趋势，因此可以推断水样点有向四含水靠近的趋势，因此可以推断3 32 22222切眼出水点中的水源切眼出水点中的水源起初是砂岩水，逐渐过度为四含水。重做切眼，增加防水煤柱高度起初是砂岩水，逐渐过度为四含水。重做切

45、眼，增加防水煤柱高度0100200300400500600700-400-20002004006008001000120014001600F1F2四含煤系太灰奥灰3222切眼煤系82煤层下骆驼脖子砂岩水71煤层附近砂岩水许疃煤系水煤系太灰四含奥灰顶板水、四含水、底板水混合顶板水、四含水、底板水混合朱仙庄井田朱仙庄井田8686采区地下水稀土元素识别图解采区地下水稀土元素识别图解老空水防治老空水防治 淮北矿区逐渐向三水平及以下延伸开采，浅部开采留下淮北矿区逐渐向三水平及以下延伸开采，浅部开采留下的废弃巷道、老采空区（包括封孔不良钻孔）等将是深部开的废弃巷道、老采空区（包括封孔不良钻孔）等将是深部开

46、采的重要隐患。采的重要隐患。 2007.3.102007.3.10日日20:4420:44，抚顺老虎台矿，抚顺老虎台矿73003#73003#综放面，由于综放面，由于上方上方68002#68002#西采面老空水突出，死亡西采面老空水突出，死亡2929人；人； 20087.1220087.12日日23:2023:20，山西长治王庄矿井下总回风巷与小，山西长治王庄矿井下总回风巷与小煤矿破坏区之间的煤壁变薄，小煤矿破坏区老空积水突出，煤矿破坏区之间的煤壁变薄，小煤矿破坏区老空积水突出，死亡死亡1010人。人。 2008.7.212008.7.21日日15:3215:32，广西右江那读煤矿四采区，广西

47、右江那读煤矿四采区43044304工作工作面风巷第三切眼掘进导通老空区水，死亡面风巷第三切眼掘进导通老空区水，死亡3636人人 2008.9.72008.9.7日日5:40,5:40,河南禹州鹤煤仁和矿业公司，擅自在河南禹州鹤煤仁和矿业公司，擅自在老空区边界开掘一探巷采煤，导致老空突水，死亡老空区边界开掘一探巷采煤，导致老空突水，死亡1818人；人； . .老空水防治老空水防治 此外，封闭不好的钻孔不经过处理，会导通含此外，封闭不好的钻孔不经过处理，会导通含水丰富的含水层，其突水量可能很大，会给矿井造水丰富的含水层，其突水量可能很大，会给矿井造成灾害性事故。祁南矿成灾害性事故。祁南矿19991

48、999年年1010月月5 5日发生在日发生在10211021轨轨道巷的突水，就是道巷的突水，就是1021-1021-探探2 2孔造成的太灰水突水。孔造成的太灰水突水。另据杨庄矿资料，另据杨庄矿资料，19851985年年1111月发生突水，有个老钻月发生突水，有个老钻孔突水量较大，据计算，涌水量达孔突水量较大，据计算，涌水量达645.3m645.3m3 3/h/h，给生，给生产造成很大危害。产造成很大危害。老空水防治老空水防治 无论是老空突水还是封闭不好的钻孔突水，都无论是老空突水还是封闭不好的钻孔突水，都需要建立好采掘工程、探水工程图件和文字档案，需要建立好采掘工程、探水工程图件和文字档案，采

49、掘前要做好预测预报工作，必要时提前探放水。采掘前要做好预测预报工作，必要时提前探放水。底板灰岩水防治底板灰岩水防治 向深部延伸开采，底板灰岩水的防治任务越来向深部延伸开采，底板灰岩水的防治任务越来越重。深部水文地质条件的探查、流场（径流场、越重。深部水文地质条件的探查、流场（径流场、化学场和温度场）特征的分析研究都不够。因而目化学场和温度场）特征的分析研究都不够。因而目前首要任务是弄清水文地质条件。前首要任务是弄清水文地质条件。“主动主动”防治，必须建立在条件的充分掌握上。哪些条件？防治，必须建立在条件的充分掌握上。哪些条件？ 一是积累降水资料。前面分析的一个重要结论是，春夏季水一是积累降水资

50、料。前面分析的一个重要结论是，春夏季水害事故频发。那么在雨季就得加强防范。气象资料必须要积累，害事故频发。那么在雨季就得加强防范。气象资料必须要积累，不能省那点钱。不能省那点钱。 二是分析新构造运动。西马拉亚运动以来，地球新构造运动二是分析新构造运动。西马拉亚运动以来，地球新构造运动处于频发期，包括煤矿水害在内的地质灾害发生区域与地震带分处于频发期，包括煤矿水害在内的地质灾害发生区域与地震带分布区域是吻合。布区域是吻合。5.125.12地震当天，三队化验室接受的煤矿水样比往地震当天，三队化验室接受的煤矿水样比往常多。有条件的矿区可积累地震资料。常多。有条件的矿区可积累地震资料。 三是三是健全健